[发明专利]一种融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置

权利要求书

1.一种融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述装置包括环形扬声器阵列、多个力激励器、误差传声器、ANC控制器、座舱传感器和机载计算机；

所述环形扬声器阵列设置于机身上方的桨毂外侧；所述力激励器设置于直升机的桨叶后缘；每个桨叶后缘均设置有多个所述力激励器；所述机载计算机和所述座舱传感器均设置于直升机座舱内部；所述ANC控制器分别与所述环形扬声器阵列和所述误差传声器连接；所述机载计算机分别与所述座舱传感器和所述误差传声器连接；

所述力激励器用于产生与厚度噪声相位相反的力噪声；所述力激励器还用于降低旋翼载荷噪声和抑制桨-涡干扰噪声；所述机载计算机中存储有噪声辐射球数据库；所述噪声辐射球数据库包括一组关于飞行速度的噪声辐射球、一组关于拉力系数的噪声辐射球、一组关于桨盘迎角的噪声辐射球和一组关于桨尖速度的噪声辐射球；所述座舱传感器用于获取旋翼实时的飞行参数；所述飞行参数包括飞行速度、拉力系数、桨盘迎角和桨尖速度；所述机载计算机用于根据所述飞行参数和所述噪声辐射球数据库得到所述飞行参数对应的噪声辐射球，并将所述噪声辐射球向待降噪区域辐射，得到待降噪区域噪声；所述噪声辐射球的球面上存储有所述飞行参数对应的声场特性；所述误差传声器用于将噪声控制目标与所述待降噪区域噪声之间的误差向量传递至所述ANC控制器；所述ANC控制器用于根据所述误差向量控制所述环形扬声器阵列产生与所述误差向量相位相反的噪声。

2.根据权利要求1所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述桨叶后缘为0.7R-1.0R，R为桨叶半径。

3.根据权利要求1所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述力激励器包括分布式的后缘子翼、射流以及桨尖小翼。

4.根据权利要求1所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，每个桨叶后缘设置的所述力激励器的数量均相同。

5.根据权利要求1所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述力激励器产生的激励力式中，F表示激励力，所述激励力用于产生与厚度噪声相位相反的力噪声，F_n表示第n阶激励力的幅值，表示桨叶方位角，表示力激励器的触发初相位。

6.根据权利要求1所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述机载计算机用于根据所述飞行参数利用数值插值方法从所述噪声辐射球数据库中进行插值，得到所述飞行参数对应的噪声辐射球。

7.根据权利要求6所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述机载计算机还用于将所述噪声辐射球作为二级球声源，根据所述噪声辐射球的半径与待降噪区域之间的距离，仅考虑声的几何衰减和大气吸声影响，利用噪声衰减计算公式，得到待降噪区域噪声。

8.根据权利要求1所述的融合声阵列和在桨控制的直升机主动噪声抑制装置，其特征在于，所述装置还包括球形扬声器阵列；

所述球形扬声器阵列设置于机舱前部或者侧位上；所述球形扬声器阵列与所述ANC控制器连接；所述ANC控制器用于接收所述误差传声器传递的噪声控制目标与待降噪区域噪声之间的误差向量，并控制所述球形扬声器阵列产生与所述误差向量相位相反的噪声。